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Ferroplasma thermophilum L1体内磁性颗粒的形成及性质研究
作 者: 梁万洁
导 师: 刘新星
学 校: 中南大学
专 业: 微生物学
关键词: 浸矿微生物 嗜热嗜酸古菌Ferroplasma thermophilum L1 磁性颗粒 磁性 原子力显微镜
分类号: Q936
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
本文针对运用于生物冶金的微生物,研究这些微生物体内能否合成磁性颗粒 的学位论文">磁性颗粒,试图发现除氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans YN-3和嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillum ferriphilum YSK之外的能合成磁性颗粒的菌株,扩大能合成磁性颗粒的浸矿微生物的范围。本文首先运用磁力显微镜检测四种浸矿微生物:氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans YN-3、嗜铁钩端螺旋菌Leptospirillum ferriphilum YSK、嗜热硫氧化硫杆菌Sulfobacillus thermosulfidooxidans和嗜热嗜酸古菌Ferroplasma thermophilum L1在FeSO4·7H2O和磁黄铁矿的培养下磁性的差别以发现能合成磁性颗粒的菌株。结果显示四种浸矿微生物在FeSO4·7H2O培养下均有微弱的磁性,而在磁黄铁矿培养下,除了Sulfobacillus thermosulfidooxidans的磁性没有增强外,其他三种菌的磁性都增强。随后用透射电镜检测Ferroplasma thermophilum L1,发现菌体中心及膜周边出现黑色电子致密颗粒。为了确定在Ferroplasma thermophilum L1体内的黑色电子致密颗粒的性质,对Ferroplasma thermophilum L1进行扩大培养并提取这些颗粒进行检测。磁力显微镜显示,磁性颗粒具有两极,形状呈类六边形,也有球形出现,大小在47—100nm之间,由43.05%的铁和56.95%的氧两种元素组成。最后,探索了Ferroplasma thermophilum L1在不同钴离子浓度的参与培养下体内颗粒的形成状况。结果显示,菌体在添加10mmol/L钴离子时生长得最好,5mmol/L次之。透射电镜检测这两个条件下Ferroplasma thermophilum L1体内生成的颗粒发现:添加5mmol/L钴离子培养的菌体体内颗粒比在10mmol/L条件下多,菌体内出现线性排列且呈多边形、大小均匀的颗粒,但也有颗粒大小不均匀的情况出现。添加10mmol/L钻离子培养的菌体体内颗粒较少,长轴在85—125nm之间,而大部分菌体没有形成颗粒。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-7 目录 7-10 第一章 绪论 10-23 1.1 趋磁细菌 10-14 1.1.1 趋磁细菌的多样性 11-13 1.1.2 趋磁细菌的研究意义 13-14 1.2 磁性颗粒 的学位论文">磁性颗粒的形成 14-18 1.2.1 趋磁细菌中规则的磁性颗粒 15-16 1.2.2 微生物中其它形式的颗粒 16-18 1.3 浸矿微生物体内的磁性颗粒 18-21 1.3.1 浸矿微生物体内磁性颗粒的分离方法 19-20 1.3.2 磁性颗粒检测方法 20-21 1.4 课题研究目的和研究内容 21-23 1.4.1 研究目的与意义 21 1.4.2 研究内容 21-22 1.4.3 课题受资助情况 22-23 第二章 四种浸矿微生物在磁黄铁矿影响下的磁性变化 23-37 2.1 引言 23 2.2 实验材料 23-26 2.2.1 矿物 23-24 2.2.2 实验菌种 24 2.2.3 培养基 24 2.2.4 实验仪器及设备 24-26 2.3 实验方法 26-27 2.3.1 四种浸矿微生物的活化 26 2.3.2 磁黄铁矿培养 26 2.3.3 无铁细胞样品制备 26 2.3.4 磁力显微镜检测磁性变化 26-27 2.3.5 透射电镜观察 27 2.4 结果与讨论 27-35 2.4.1 四种浸矿微生物不同铁源培养下的生长状况 27-30 2.4.2 不同铁源培养时四种浸矿微生物的磁性变化 30-34 2.4.3 透射电镜检测磁黄铁矿培养下F.thermophilum L1体内的磁性颗粒 34-35 2.5 本章结论 35-37 第三章 Ferroplasma thermophilum L1体内磁性颗粒的分离与鉴定 37-51 3.1 引言 37 3.2 实验材料 37-38 3.2.1 菌种 37 3.2.2 培养条件与培养基 37-38 3.2.3 实验仪器及设备 38 3.3 实验方法 38-40 3.3.1 嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1的大量培养 38 3.3.2 生长曲线与亚铁氧化速率测定 38 3.3.3 无铁细胞样品制备 38 3.3.4 嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1的磁敏感性观察 38-39 3.3.5 透射电镜观察 39 3.3.6 超声波破碎 39-40 3.3.7 磁性颗粒的纯化 40 3.3.8 磁性颗粒的磁性分析 40 3.3.9 磁性颗粒的能谱分析 40 3.4 结果与讨论 40-49 3.4.1 生长曲线与亚铁氧化速率 40-41 3.4.2 嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1磁敏感性观察 41-43 3.4.3 透射电镜观察 43-44 3.4.4 破碎率曲线 44-45 3.4.5 磁性颗粒的磁性分析 45-47 3.4.6 磁性颗粒能谱分析 47-49 3.5 本章结论 49-51 第四章 Co~(2+)与Fe~(2+)共同培养下Ferroplasma thermophilum L1磁性颗粒的变化 51-59 4.1 引言 51-52 4.2 实验材料 52 4.2.1 菌种及培养基 52 4.2.2 实验仪器及设备 52 4.3 实验方法 52-53 4.3.1 不同Co~(2+)浓度下嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1的生长测定 52 4.3.2 磁铁分离嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1及扩大培养 52 4.3.3 嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1的收集及样品准备 52-53 4.3.4 两种Co~(2+)浓度下嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1透射电镜观察 53 4.4 结果与讨论 53-57 4.4.1 不同Co~(2+)浓度下嗜热嗜酸古菌F.thermophilum L1的生长曲线 53-54 4.4.2 两种Co~(2+)浓度下F.thermophilum L1透射电镜观察 54-57 4.5 本章结论 57-59 第五章 结论与展望 59-61 5.1 结论 59 5.2 展望 59-61 参考文献 61-70 致谢 70-71 攻读学位期间主要研究成果 71
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中图分类: > 生物科学 > 微生物学 > 微生物生物化学
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